راه های خنک نگه داشتن مراکز داده | قسمت اول

پیاده سازی متراکم مراکز داده بزرگ به توان گسترده‌ای نیاز دارد. بخش زیادی از این توان برای خنک سازی مراکز داده (دیتاسنترها) مورد نیاز است تا مانع از گرمایش بیش از حد آن‌ها شود. در حقیقت بسیاری از ناکارآمدی‌های انرژی مرتبط با مراکز داده خصوصی می‌توانند مستقیماً در زیرساخت‌های خنک سازی یا سرمایش آن‌ها ردیابی شوند.در ادامه با اتاق سرور دات کام همراه باشید.

چگونه تکنولوژی کولینگ (خنک سازی) مراکز داده در حال تغییر است؟
کولینگ مراکز داده (دیتاسنترها) بازار بزرگی است که انتظار می‌رود تا سال 2023 در حدود 8 میلیارد دلار ارزش داشته باشد. با توجه به پیشرفت سریع انرژی، بسیاری از شرکت‌ها در زمینه تکنولوژی‌های خنک سازی مراکز داده سرمایه‌گذاری‌های زیادی انجام داده اند تا اطمینان حاصل کنند که قادر خواهند بود از قدرت محاسباتی نسل بعدی پردازنده‌ها استفاده کنند. شرکت‌های بزرگ‌تر مانند گوگل حتی برای افزایش بازده خنک کننده‌های خود از قدرت هوش مصنوعی استفاده می‌کنند. قبلاً راهکارهای دور از دسترس مانند سیستم‌های کولینگ سرور مایع به سرعت رواج پیدا کردند زیرا شرکت‌ها روش‌های ابتکاری را برای خنک کردن نسل جدید پردازنده های با کارایی بالا آزمایش می‌کنند.

تکنولوژی‌های خنک‌سازی مراکز داده
با توجه به اهمیت زیرساخت خنک‌کننده‌های مراکز داده (دیتا سنترها)، ارزش آن را دارد برخی از تکنولوژی‌های متداول مورد استفاده در تاسیسات امروزی را بررسی کنیم.

خنک کننده برداری کالیبره شده (CVC)
Calibrated Vectored Cooling یا CVC نوعی فناوری خنک کننده هوایی مرکز داده است که توسط IBM برای سرورهای با تراکم بالا طراحی شده است. این خنک‌کننده‌ها مسیر جریان هوا را از طریق تجهیزات بهینه می‌کنند تا سیستم خنک کننده بتواند گرما را به طور مؤثر مدیریت کند. IBM می گوید CVC برای استفاده با سرورهای تیغه‌ای که نازک هستند، بردهای مدار الکترونیکی ماژولار دارای ریز پردازنده و حافظه، به همراه بردهای مدار دیگر در رک‌ استفاده می‌شوند که این رک‌ها برای صرفه جویی در فضا مناسب هستند.
طراحی راهرو سرد (Cold Aisle) / راهرو گرم (Hot Aisle)
یک شکل متداول استقرار رک‌های سروری مرکز داده (دیتاسنتر) است که از ردیف‌های متناوب "راهروهای سرد" و "راهروهای گرم" استفاده می‌کند. راهروهای سرد دارای ورودی هوای سرد در قسمت جلوی رک‌ها و راهروهای گرم شامل اگزوزهای هوای گرم در پشت رک‌ها هستند. راهروهای گرم، هوای گرم را به داخل ورودی‌های تهویه مطبوع منتقل می‌کنند تا سرد شده و سپس وارد راهروهای سرد شوند. رک‌های خالی توسط پانل‌های خالی پر می‌شوند تا از گرمای بیش از حد یا هدر رفتن هوای سرد جلوگیری شود.

سیستم آب سرد (Chilled Water System)
یک سیستم خنک کننده مراکز داده است که معمولاً برای مراکز داده با اندازه متوسط و بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد و از آب سرد برای خنک کردن هوای وارد شده توسط نگهدارنده های هوا (CRAHها) استفاده می‌شود. آب توسط یک چیلر واقع در قسمت تأسیسات تأمین می‌شود.
تهویه مطبوع اتاق رایانه (CRAC)
واحدهای Computer Room Air Conditioner یا CRAC بسیار شبیه به تهویه مطبوع معمولی است که توان آن توسط یک کمپرسور تأمین می‌شود و هوا را در امتداد واحد خنک کننده پر شده از ماده مبرد (refrigerant) می‌کشد. این واحدها از نظر مصرف انرژی کاملاً ناکارآمد هستند، اما خود تجهیزات نسبتاً ارزان هستند.

روش های مختلفی برای پیاده سازی واحدهای CRAC وجود دارد. یکی روش‌های اجرای این واحدها که موفقیت آمیز بوده خنک کردن هوا و توزیع آن از طریق یک طبقه مرتفع است. هوا از طریق قسمت‌های سوراخ دار بالا می رود و راهروهای سرد را ایجاد می‌کند. هوای سرد قبل از خارج شدن از قسمت پشت رک‌ها، در میان آن‌ها حرکت می‌کند و گرما را می‌گیرد. هوای گرم خارج شده، راهروهای گرم را در پشت رک‌ها تشکیل می‌دهد و هوای گرم به ورودی های CRAC که در بالای طبقه قرار دارند برمی‌گردد.

کنترل کننده هوای اتاق کامپیوتر (CRAH)
واحدهای Computer Room Air Handler یا CRAH به‌عنوان بخشی از سیستم وسیع‌تری که شامل یک دستگاه خنک کننده آب (یا چیلر) در جایی از تاسیسات است، عمل می کنند. آب خنک شده از طریق یک کویل خنک کننده درون واحد جریان می یابد. که در این صورت از فن‌های تعدیل کننده برای بیرون کشیدن هوای بیرون تجهیزات استفاده می‌شود.
برخلاف واحد تهویه مطبوع اتاق رایانه (CRAC) که از تبرید مکانیکی برای خنک کردن هوای یک مرکز داده (دیتاسنتر) استفاده می‌کند، CRAH از فن‌ها، کویل‌های خنک کننده و یک سیستم چیلر آب برای رفع گرما استفاده می‌کند.